LHC mit nie dagewesener Luminosität - Warum keine EINZELNEN Protonen ?
 

Hallo zusammen.

Ich denke, Ihr verfolgt auch alle laufend die aktuellen Experimente am LHC.

Dabei sieht man immer wieder, dass die Medien von noch besserer Leistung sprechen, etc...

Die Frage, die ich mir stelle, ist einfach: Warum sind die nicht in der Lage, EIN einzelnes Proton mit EINEM anderen einzelnen Proton zur Kollision zu bringen?

Mit der dort vorhandenen Hochleistungs-Technik sollte das doch möglich sein, oder etwa nicht ?

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Was würde das bringen? Was wäre anders? Was wäre besser?

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Besser wäre, DIREKTERE Zerfallsresultate zuordnen zu können zu einer EINZELNEN Kollision, anstatt sich mit 2000 - 4000 Protonencrashs rumschlagen zu müssen, Filtern, Sortieren, validieren, etc...

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:)

Die Zerfallsresultate sind aber jedes mal anders. Erinnere dich daran, dass es hier um Quantenmechanik geht. Und in der QM hat man mit wahrscheinlichen Resultaten zu tun. D.h. (ganz grob) - nicht jede Proton-Proton Kollision erzeugt ein Higgs-Boson. Da braucht man Masse (an Kollisionen), um überhaupt das interessante Ereignis ein Mal zu erzeugen. :rolleyes:

Da kommt man ums Filtern und Sortieren (=Statistik) nicht herum.
Also - entweder einzelne Kollisionen über eine sehr, sehr, sehr, ... lange Zeit;
Oder - in kurzer Zeit sehr, sehr, sehr, ... viele Kollisionen.

Und die Hardware im LHC leistet schon sehr viel Arbeit, um "uninteressante" (=bereits gut bekannte) Ereignisse auszusortieren.

:D

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Eigentlich war mein Grund dieser Frage der hier: Sind die Maschinen nicht in der Lage, zwei einzelne Protonen so zu zentrieren, dass die sich überhaupt träfen, und daher machen die es mit "bunches" von Protonen ??? Denn so ein Proton ist ja sehr klein.

(Nebenbei: Wurden schon mal Elektronen kollidiert ???).

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Ja, das wird auch eine Rolle spielen. Aber auch hier ist nicht der Umstand des Zusammenpralls an sich wichtig, sondern, dass dabei etwas zählbares raus kommt.

Natürlich. Es ist sogar wünschenswert mit Elektronen (und Positronen) zu arbeiten, wenn man z.B. nur an der elektroschwachen Wechselwirkung interessiert ist, und so gar nicht an der starken. Letztere ist bei Elektronen gar nicht vorhanden, und kann somit nicht stören. Beim CERN gibt es auch solche Experimente:

Large Electron Positron Collider

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Ob man es jemals schafft, diese beiden Teilchen auch noch zu zerteilen, das ist die grosse Frage. Nach dem SM sollte das nicht möglich sein... aber andere spekulieren sogar über Preonen...

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Und wenn die Protone EINZELN zusammengestoßen werden, dann ändert sich ... Was?

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Die genaue Bestimmbarkeit jedes einzelnen Vorgangs?

Hier ein Beitrag aus dem Jahr 2013 der sich mit der teilweise angesprochenen Thematik befasst.

http://www.spektrum.de/alias/subatom...mentar/1214567

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Das war ja mein Anliegen, anstatt die Spliiter aller Protonen in zwei kollidierenden Bunches mühsam auseinander zu kalkulieren, danach wieder mühsam zuordnen zu können, WELCHE Splitter nun von welchem der 2000000 Protonen im Bunch ( und alle 25 ns kollidieren im Idealfall diese Bunches, es gibt im Idealfall an die 1700 Bunches, die kurz hintereinander im Ring rotieren, wenn ich das richtig im Sinn habe ), würden mir ca. 1 Proton pro Bunch reichen, das mit EINEM anderern Proton kollidiert. Nur damit ich ein klareres Bild habe. Dann sagen wir, alle 30 ns wiederholen wir das, das wäre doch ein viel besserer Versuchsaufbau, oder ? Ich kann mir nur vorstellen, dass die es nicht hinbekommen, einzelne Protonen gezielt zu lenken, daher nehmen die halt gleich mehrere, in der Hoffnung, dass sich dann schon einige Treffen. Das ist aber auch typisch Wissenschaftler.... wenn deren chirurgische Präzision versagt, kommt die MG zum Zuge.